CПОСОБ ПРОГНОЗА ПРОГРЕССИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ Российский патент 2009 года по МПК G01N33/53 

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для ускоренного прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких по уровню секреции цитокинов.

В настоящее время хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) страдает более 11 млн трудоспособного населения России. По данным ВОЗ ежедневно в мире от них умирает около 2,2 млн человек [1, 2]. Во всех промышленно развитых странах ХОБЛ представляет важнейшую медицинскую и социальную проблему, так как развитие этого заболевания детерминируют неблагоприятные воздействия природных и антропогенных факторов и производственная среда [8]. Экономический ущерб, наносимый ХОБЛ, определяется тем, что трудопотери, связанные с его обострениями, составляют около 2/3 всех трудопотерь от хронических неспецифических заболеваний легких. Продолжительность жизни инвалидов с ХОБЛ по данным А.Н.Кокосова не превышает в среднем 6 лет, что в 3,5 раза меньше, чем при БА. Инвалидизация наступает в среднем через 10 лет после установки диагноза, что обуславливает необходимость ранней диагностики нарушений бронхиальной проходимости и прогноза дальнейшего утяжеления заболевания для своевременной профилактики или адекватного лечения [2].

Таким образом, распространенность, значительный экономический ущерб, обусловленный временной утратой трудоспособности, ранней инвалидизацией и преждевременной смертностью больных ХОБЛ, обуславливают актуальность проблемы и необходимость разработки своевременного прогноза ухудшения нарушения бронхиальной проходимости с целью профилактики его прогрессирования и полноценной реабилитации заболевших.

В настоящее время в Глобальной инициативе по ХОБЛ (2003) рекомендовано для оценки функции органов дыхания и определения бронхообструктивной или рестриктивной патологии легких использовать спирографию, которая оценивает имеющиеся нарушения бронхиальной проходимости на данный момент и не позволяет прогнозировать дальнейшее течение и прогрессирование ХОБЛ [7]. Оценить ухудшение функции легких возможно только при повторном проведении спирографии через 6 месяцев и более, когда упущено время по предотвращению прогрессирования и не назначено своевременное лечение.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому решению является известный способ ранней неивазионной диагностики процессов ремоделинга бронхов при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) у мужчин путем определения концентрации трансформирующего фактора роста - β1 (TGF-β31) в слюне (патент РФ №2285264). При увеличении этого показателя в 2,4 и более раз по отношению к значению этого показателя, считающегося нормой для здорового пациента, диагностируют ремоделинг бронхов.

Этот метод разработан для мужчин, производственная деятельность которых была связана с вредными факторами для дыхательной системы (шлифовальщики на крупных промышленных предприятиях) и, помимо этого, у них большой стаж курильщика - более 30 лет судя по примерам, приведенным в описании.

Однако ХОБЛ настигает людей разного пола и возраста, не всегда этот связано с вредными привычками людей и работой в во вредных условиях промышленных предприятий, но и с климатическими условиями и др.

Недостатком этого способа является то, что он может применяться только у мужчин, работающих с вредными факторами, не дает прогноз течения ХОБЛ у уже страдающего этим заболеванием пациента, не позволяет оценить, как быстро будет прогрессировать необратимая бронхиальная обструкция или снижение ОФВ1 у каждого конкретного пациента, диагностика ремоделинга бронхов осуществляется только по одному цитокину TGF-β1, хотя необходимо оценивать для более точного прогноза и уровень bFGF. Когда начался процесс ремоделирования бронхов и поражения паренхимы легких (при ХОБЛ воспалительный процесс затрагивает дыхательные пути и легочную паренхиму, в большей степени респираторные бронхиолы, а не бронхи), то нарушается прохождение TGF-β1 из сыворотки в бронхоальвеолярную жидкость (БАЖ) за счет замещения нормальной легочной ткани на фиброзную, через которую значительно снижается диффузия медиаторов и цитокинов, поэтому уровень TGF-β1 в БАЖ, а тем более в слюне, не будет отражать истинное поражение паренхимы легких и ремоделирования бронхов.

Задача изобретения - повысить точность прогноза за счет расширения информативности способа, сократить сроки диагностирования (ранняя диагностика) состояния больного по уровню цитокинов в сыворотке крови, что позволит в более ранние сроки от начала заболевания устанавливать возможность прогрессирования болезни (прогнозировать динамику развития заболевания) и приступить к лечению.

Для решения поставленной задачи согласно способу прогнозирования прогрессирования хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), включающему определение концентрации трансформирующего фактора роста - β1(TGF-β1) в биологическом материале, в сыворотке крови проводят иммунологические исследования с определением способности иммунокомпетентных клеток (ИКК) вырабатывать трансформирующий ростовый фактор β1(TGF-β1) и b фактор роста фибробластов (bFGF) и при спонтанном уровне TGF-β1≥1122,71 пг/мл и bFGF≤37,2 пг/мл прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, снижение ОФВ₁ не более 50 мл в год, а при спонтанном уровне TGF-β1≤1025,5 пг/мл и bFGF≥40,1 пг/мл прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ со снижением ОФВ₁ более чем на 50 мл в год.

Согласно способу определяют способность иммунокомпетентных клеток (ИКК) вырабатывать трансформирующий ростовой фактор β1 (TGF-β1) и фактор роста фибробластов (bFGF) в сыворотке крови. Эти макрофагзависимые цитокины являются базисными факторами роста фибробластов, индукторами неоваскуляризации и формирования грануляций и реэпитализации [3, 5]. Снижение уровня этих цитокинов нарушает индукцию нейтральных протеиназ и замедляет процесс восстановления внеклеточного матрикса, что способствует подавлению ангиогенеза, затруднению формирования грануляционной ткани и реэпитализации. TGF-β1 участвует в процессах воспаления, тканеобразования и репарации и его снижение свидетельствует об отсутствии должной регуляции хронического воспаления, т.е. отсутствии супрессии пролиферации лимфоцитов и патологической индукции синтеза провоспалительных цитокинов, что приводит к развитию многофокусного воспаления с лейкоцитарной инфильтрацией тканей [4, 6, 9]. Таким образом, если отсутствует необходимый уровень синтеза одного из самых важных факторов ограничения воспалительного ответа, потенциально повреждающего легочную ткань, и сочетается с повышенным синтезом bFGF, стимулирующим пролиферацию фибробластов и синтез коллагена, происходит замещение тканей легкого фиброзной тканью.

Способ осуществляется следующим образом: у больного из локтевой вены в сухую пробирку берут кровь, центрифугируют пробирку при 3000 об/мин, отбирают сыворотку, иммуноферментным методом определяют количественное содержание цитокинов TGF-β1 и bFGF; анализ проводят с помощью специфических реактивов фирмы "Genzyme diagnostics" при длине волны 450 нм; по уровню секреции цитокинов оценивают реактивную способность иммунокомпетентных клеток.

Под наблюдением находилось 48 больных ХОБЛ, которые проходили обследование в клинике института медицинской климатологии и восстановительного лечения СО РАМН (ИМКВЛ СО РАМН). Из групп наблюдения были исключены пациенты с аллергическими, аутоиммунными и хроническими инфекционными заболеваниями. Группу контроля составили 20 человек, не имеющие хронической бронхолегочной патологии и аллергических заболеваний, не курящие, с нормальной функцией внешнего дыхания, подтвержденной соответствующими клиническими и лабораторными методами обследования. Бронхиальная проходимость оценивалась по показателям объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ₁) и форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), индекса ОФВ₁/ФЖЕЛ. За бронхиальную обструкцию принимались показатели ОФВ₁<80% и ОФВ₁/ФЖЕЛ<70%. Среди пациентов с ХОБЛ 19 человек имели легкую степень нарушений функции внешнего дыхания (ФВД) - ОФВ₁ 79,6±2,1% и ОФВ₁/ФЖЕЛ 77,6±1,5%, средняя длительность заболевания у них была 9,7±2,3 года, средний возраст 56±1,2 лет. Показатели ОФВ₁ 58,2±4,1% и ОФВ₁/ФЖЕЛ 66,2±2,1%, соответствующие средней степени нарушений ФВД, имели 17 пациентов среднего возраста 59,2±2,9 лет с длительностью заболевания 12,8±3,1 лет. Остальные 12 обследованных среднего возраста 62,8±4,1 года имели среднюю длительность заболевания 18,2±2,5 лет и тяжелые нарушения функции внешнего дыхания: ОФВ₁ 43,9±2,1%, ОФВ₁/ФЖЕЛ 57,3±2,1% от должной.

В результате анализа лабораторных показателей у обследованных с ХОБЛ выявлены различные варианты сочетания уровней секреции TGF-β1 и bFGF в зависимости от нарушений проходимости бронхиального дерева по сравнению с контрольной группой. Продуцирование TGF-β1 и bFGF отличалась у больных ХОБЛ с разной степенью прогрессирования бронхиальной проходимости (табл.).

  Зависимость показателей бронхиальной проходимости от уровня секреции цитокинов в сыворотке крови Показатели бронхиальной проходимости TGF-β1 пг/мл bFGF пг/мл ОФВ₁ ОФВ₁/ЖЕЛ ≥100% (здоровые) ≥80% (здоровые) 1460,4±17,3 43,3±1,02 ≥80% от должного <70% от должного 1122,71±20,6* 37,2±0,08** <80%, но ≥50% от должного <70% от должного 1018,9±10,1** 38,1±0,07* <50% <70% от должного 1025,5±11,7** 40,1±0,9* Примечание: звездочками показана достоверность показателей нарушениями функции внешнего дыхания к группе контроля (** - р<0,01; пациентов * - р<0,05).

У пациентов с ОФВ₁≥80% уровень TGF-β1 составил 1122,71±20,6 пг/мл, bFGF - 37,2±0,08 пг/мл. У пациентов с ОФВ₁<80%, но ≥50% от должного синтез TGF-β1 продолжал снижаться, но значения bFGF оставались на уровне показателей, характерных для легкой степени нарушений бронхиальной проходимости. У пациентов с ОФВ₁<50% от должного, т.е. имеющих тяжелые нарушения бронхиальной проходимости, обращало на себя внимание снижение значений TGF-β1 до 1025,5±11,7 пг/мл, но увеличение bFGF до 40,1±0,9 пг/мл (р<0,01), что является неблагоприятным сочетанием факторов, способствующих резкому прогрессированию заболевания. Состояние, когда у пациентов с тяжелыми нарушениями бронхиальной проходимости отсутствует адекватное степени тяжести потребление TGF-β1, но присутствует патологическая индукция синтеза bFGF, способствует с одной стороны рецидивирующему течению хронического воспаления, с другой активному замещению нормальной легочной ткани на фиброзную, т.е. постоянному прогрессированию необратимой бронхиальной обструкции.

Таким образом, определение уровня секреции TGF-β1 и bFGF позволяет прогнозировать риск прогрессирования ХОБЛ и при спонтанном уровне TGF-β1 1122,71±20,6 пг/мл, bFGF 37,2±0,08 пг/мл прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, т.е. снижение ОФВ₁ не более 50 мл в год, а при спонтанном уровне TGF-β1 1025,5±11,7 пг/мл и bFGF 40,1±0,9 пг/мл прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ со снижением ОФВ₁ более чем на 50 мл в год. Сопоставление результатов полностью подтвердило достоверность предложенного метода прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости. Уровни секреции TGF-β1≤1025,5±11,7 пг/мл и bFGF≥40,1±0,9 пг/мл у пациентов с ХОБЛ можно рассматривать как факторы прогрессирования заболевания.

Полученные выводы были проверены в результате динамического наблюдения пациентов с ХОБЛ в течение года. У пациентов, имеющих индукцию TGF-β1 и bFGF на неблагоприятных для данного заболевания уровнях, отмечалось постоянное ухудшение функции внешнего дыхания, плохо корригирующееся адекватным и правильно выполняемым лечением.

Пример. Больная Д, 64 лет поступила в клинику ИМКВЛ СО РАМН с жалобами на продуктивный кашель с небольшим количеством слизистой мокроты, одышку смешанного характера при незначительной физической нагрузке, дистанционные хрипы в ночное время. Из анамнеза: вышеуказанные жалобы беспокоят в течение 11 лет, необходимого лечения не получает, периодически принимает сосательные таблетки, смягчающие кашель. Последние 3 года выше указанные жалобы беспокоят 3-4 раза в год с длительностью обострения более месяца, отмечает подверженность острым респираторным вирусным заболеваниям. При объективном осмотре: состояние удовлетворительное, кожные покровы бледно-розовые. Перкуторно над легкими коробочный звук, аускультативно ослабление дыхания. ЧД 19 в 1 мин, ЧСС 72 в 1 мин АД 130/70 мм рт.ст., ОФВ₁, 64% и ОФВ₁/ФЖЕЛ 81%. По остальным органам и системам без патологических особенностей. Пациентке проведено обследование по предлагаемой методике. Получены следующие результаты: уровень TGF-β1 1021,3 пг/мл, bFGF до 39,6 пг/мл. Согласно результатам обследования показатели пациентки попали в интервал значений 1025,5±11,7 пг/мл и 40,1±0,9 пг/мл, поэтому сделано заключение о неблагоприятном характере течения заболевания с постоянным прогрессированием и ухудшением показателей, характеризующих функцию внешнего дыхания. Через 11 месяцев: аускультативно в легких помимо ослабленного везикулярного дыхания выявлялись сухие низкотональные хрипы при форсированном выдохе, пациентка отмечала снижение толерантности к физической нагрузке и появление одышки при подъеме на 4 этаж. При анализе показателей, позволяющих оценить бронхиальную проходимость, ОФВ₁ составил 51% и ОФВ₁/ФЖЕЛ - 77%, что свидетельствует о среднетяжелом нарушении бронхиальной проходимости.

Таким образом, оценка реактивной способности иммунокомпетентных клеток по уровню TGF-β1 и bFGF является важным, не имеющим противопоказаний, достоверным, информативным и ускоренным диагностическим методом, показанным всем больным ХОБЛ, для прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости. Помогает во время предвидеть неблагоприятное течение заболевания и своевременно и качественно назначить лечение.

Литература

1. Гусейнов Х.Ю. Распространенность хронического бронхита (по материалам эпидемиологических исследований). // Проблемы туберкулеза. -2000. - №5. - С.54-56.

2. Кокосов А.Н. Хронический бронхит и обструктивная болезнь легких: аналитический очерк. // Терапевт, арх. - 2000. - №3. - С.75-77.

3. Новиков Д.К. Патология системы иммунитета. - М.: Национальная академия микологии, 2003. - 368 с.

4. Полетаев А.Б., Морозов С.Г., Ковалев И.Е. Регуляторная метасистема (иммунонейроэндокринная регуляция гомеостаза). - М.: Медицина, 2002. - 168 с.

5. Тотолян А.А., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб: Наука, 2000. - Т.1, 2. - 231 с.

6. Фрейдлин И.С. Паракринные и аутокринные механизмы цитокиновой иммунорегуляции. // Иммунология. - 2001. - №5. - С.4-7.

7. Хроническая обструктивная болезнь легких. / Практическое руководство для врачей. - М.: Медицина, 2004. - 61 с.

8. Чучалин А.Г. Хронический обструктивные болезни легких. - М.: БИНОМ, 1999. - 512 с.

9. Decramer М, Roussos CS, Rodriguez-Roisin R. Cytokines and obstructive lung disease: introduction. // Eur http://Respir.-2001.-Vol.18.-P.l-2.

10. Патент РФ №2285264.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для ускоренного прогнозирования прогрессирования хронической обструктивной болезни легких по уровню секреции цитокинов. Для осуществления способа проводят иммунологическое исследование с определением способности иммунокомпетентных клеток (ИКК) вырабатывать трансформирующий ростовой фактор β1(TGF-β1) и фактор роста фибробластов (bFGF). При спонтанном уровне TGF-β1≥1122,71±20,6 пг/мл и bFGF≤7,2±0,08 пг/мл прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ со снижением ОФВ₁ не более 50 мл в год, а при спонтанном уровне TGF-β1≤1025,5±11,7 пг/мл и bFGF 40,1±0,9 пг/мл прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ со снижением ОФВ₁ более чем на 50 мл в год. Использование изобретения позволяет повысить точность прогноза, сократить время и повысить достоверность и информативность исследований. Прогноз возможного прогрессирование хронической обструктивной болезни легких необходим для дифференцированного, своевременного и качественного лечения. 1 табл.

Способ прогнозирования прогрессирования хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), включающий определение концентрации трансформирующего фактора роста - β1(THF-β1) в биологическом материале, отличающийся тем, что на сыворотке крови проводят иммунологические исследования с определением способности иммунокомпетентных клеток (ИКК) вырабатывать трансформирующий ростовой фактор β1(TGF-β1) и фактор роста фибробластов (bFGF), и при спонтанном уровне TGF-β1≥1122,71±20,6 пг/мл, bFGF 37,2±0,08 пг/мл прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, снижение ОФВ₁ не более 50 мл в год, а при спонтанном уровне TGF-β1≤1025,5±11,7 пг/мл и bFGF 40,1±0,9 пг/мл прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ со снижением ОФВ₁ более чем на 50 мл в год.